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第十章第十章 第第3 3节节科学探究：浮力的大小科学探究：浮力的大小第十章 第3节1阿基米德原理阿基米德原理 求浮力的方法？求浮力的方法？1、称重法、称重法 2、压压力差法力差法 3、平衡力法平衡力法 F F浮浮=F F浮浮=G G-F-F拉拉F F浮浮=F=F向上向上-F-F向下向下G物物 F浮=G-F拉F浮=F向上-F向下G物2 阿基米德的启示阿基米德的启示两千多年以前，希腊学两千多年以前，希腊学者阿基米德为了鉴定金王冠者阿基米德为了鉴定金王冠是否是纯金的，要测量王冠是否是纯金的，要测量王冠的体积，冥思苦想了很久都的体积，冥思苦想了很久都没有结果。一天，他跨进盛没有结果。一天，他跨进盛满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽满水的浴缸洗澡时，看见浴缸里的水向外溢，他忽然想到：然想到：物体浸在液体中的体积，不就是物体排开物体浸在液体中的体积，不就是物体排开液体的体积吗？液体的体积吗？阿基米德的启示两千多年以前，希腊学3一、阿基米德原理一、阿基米德原理浮力与物体排开液体重力的关系浮力与物体排开液体重力的关系图图2 2图图3图图4图图1测量数据填入记录表；测量数据填入记录表；用不同物体、不同液体做几次实验。用不同物体、不同液体做几次实验。探究实验探究实验一、阿基米德原理浮力与物体排开液体重力的关系图2图3图4图14实验数据表格实验数据表格一、阿基米德原理一、阿基米德原理分析数据得出结论分析数据得出结论1浸在液体中的物体受到向上的浮力浸在液体中的物体受到向上的浮力2浮力的大小等于物体排开液体的重力浮力的大小等于物体排开液体的重力实验数据表格一、阿基米德原理分析数据得出结论1浸在液体中的51内容：内容：浸在液体中的物体所受的浮力，浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。大小等于它排开液体的重力。2数学表达式：数学表达式：F浮浮=G排排4适用范围：适用范围：液体和气体液体和气体3用于计算的导出式：用于计算的导出式：F浮浮=G排排=m排排g=液液 gV排排一、阿基米德原理一、阿基米德原理1内容：浸在液体中的物体所受的浮力，2数学表达式：F浮=61区分：浸没、浸入、浸在、没入；区分：浸没、浸入、浸在、没入；2.F浮浮液液 gV排排 液液液体的密度；液体的密度；V排排物体排开的液体的体积；物体排开的液体的体积；3.F浮浮 液液 gV排排 决定式决定式 表明浮力大小只和表明浮力大小只和 液液、V排排有关，有关，浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中浮力大小与物体的形状、密度，浸没在液体中的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。的深度及物体在液体中是否运动等因素无关。二、关于阿基米德原理的讨论二、关于阿基米德原理的讨论1区分：浸没、浸入、浸在、没入；二、关于阿基米德原理的讨7阿基米德原理阿基米德原理1、浮力的大小与液体的密度大小、排开液体、浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体的体积积大小有关，即：大小有关，即：F浮浮与与液液、V排排有关有关F浮浮与与h深度深度无关无关其中其中F浮浮表示物体所受的表示物体所受的浮力浮力、液液表示液体表示液体的的密度密度、V排排表示物体表示物体排开液体排开液体 的体的体积积。对阿基米德原理的理解对阿基米德原理的理解1、浮力的大小与液体的密度大小、排开液体的体积大小有关，即：8阿基米德原理阿基米德原理3、同一物体浸没在不同的液体中、同一物体浸没在不同的液体中时时，由于液，由于液体的密度不同，所受的浮力也不同体的密度不同，所受的浮力也不同.根据公式根据公式 F浮浮=液液g V排排，浸没浸没时时，V排排=V物物，当当液液不同不同时时，浮力也随之，浮力也随之变变化化。3、同一物体浸没在不同的液体中时，由于液体的密度不同，所受的9阿基米德原理阿基米德原理阿基米德定律公式中阿基米德定律公式中 F浮浮=G排排=液液V排排g V V排排不一定等于不一定等于V V物物,只有在物只有在物 体完全浸没体完全浸没时时V V排排才等于才等于V V物物.液液指的是液体的密度指的是液体的密度；4、注意：、注意：浮力的大小只与浮力的大小只与液液、V V排排有关（有关（即物体即物体排开的液体受到的重力有关排开的液体受到的重力有关）阿基米德定律公式中 V排不一定等于V物,只有在物液指的10阿基米德原理阿基米德原理例例1.比较下列物体受的浮力比较下列物体受的浮力体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁铁F F浮铝浮铝 F F浮铁浮铁 F F浮铜浮铜 铜铜铝铝例1.比较下列物体受的浮力体积相同的铜、铁、铝浸没水中铁F11阿基米德原理阿基米德原理 如图所示，A、B两个物体的体积相等，哪个受到的浮力大？ABF F浮浮A A F F浮浮B B例例2.比较下列物体受的浮力比较下列物体受的浮力 如图所示，A、B两个物体的体积相ABF浮A铝铝)例例4.4.比较下列物体受的浮力比较下列物体受的浮力 拓展：质量是1kg的实心铜球和铝球,浸没水中,铜13阿基米德原理阿基米德原理 把密度为把密度为7.8 103 kg/m3、体积为、体积为500cm3的铁块浸没在密度为的铁块浸没在密度为0.8103 kg/m3的煤油中，的煤油中，受到的浮力为多少牛？受到的浮力为多少牛？提示提示：铁块完全浸没在煤油中，V排=V物F浮=液V排g=0.8103 kg/m3500 10-6m3 9.8N/kg=3.92N 例例5 把密度为7.8 103 kg/m3、体积14阿基米德原理阿基米德原理 把重力为10牛，体积为110-3米3的金属球全部浸入盛满水的容器内，求：溢出的水的重力为多少牛？浮力和重力的合力为多少牛？其方向如何？例例6 把重力为10牛，体积为110-3米3的金属15例例1浸浸在在液液体体中中的的物物体体,受受到到的的浮浮力力大大小小取取决决于于()。A.物体的体积和液体的密度物体的体积和液体的密度 B.物体的密度和物体浸入液体的深度物体的密度和物体浸入液体的深度 C.物体浸入液体的体积和液体的密度物体浸入液体的体积和液体的密度 D.物物体体的的质质量量、体体积积、浸浸入入液液体体的的深深度度及及形形状状等因素等因素C三、例题分析三、例题分析例1浸在液体中的物体,受到的浮力大小取决于()。16例例2一个体积为一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，的物体浮在水面上，它的它的2/3体积露出水面，它受的浮力是多大体积露出水面，它受的浮力是多大 N。（。（g取取10 N/kg）1【解析】【解析】【解析】【解析】根据阿基米德原理：根据阿基米德原理：F浮浮G排液排液液液gV排排据题意据题意V排排V/3 F浮浮液液gV排排 1.0103 kg/m310 N/kg10-4 m3=1 N例2一个体积为300 cm3 的物体浮在水面上，它的2/317例例3把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的浮力（水中，它们受到的浮力（）。）。A相等相等 B铝球的比铁球大铝球的比铁球大 C铝球的比铁球小铝球的比铁球小 D浮力都等于重力浮力都等于重力【解析】【解析】铁球和铝球的重力相等，则质量相等铁球和铝球的重力相等，则质量相等B 根据根据 ，铁铁 铝铝，则，则V铁铁V铝铝，根据根据F浮浮=液液gV排排，F铝浮铝浮 F铁浮铁浮。例3把两个物重相同的实心铁球和铝球，浸没在水中，它们受到的18 A铝铝球球受受到到的的浮浮力力最最大大，因因为为它它浸浸入入液液体体的的深深度最大度最大 B铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大铅球受到的浮力最大，因为它的密度最大 C铅球、铁球、铝球受的浮力一样大铅球、铁球、铝球受的浮力一样大 D因素太多，无法判断因素太多，无法判断【解析】【解析】根据根据 F浮浮=水水g V排排，浸没，浸没，V 相同，相同，V排排相同，相同，F浮浮相同。相同。提示：提示：浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。浮力与浸入液体的深度和物体的密度无关。例例4如图所示如图所示,体积相同体积相同,密度不同的铅球、铁球、密度不同的铅球、铁球、铝球浸没在水中不同深度的地方，则铝球浸没在水中不同深度的地方，则()()C A铝球受到的浮力最大，因为它浸入液体的深度最19例例5甲甲、乙乙两两个个实实心心金金属属球球，它它们们质质量量相相同同，其其密密度度分分别别为为5103 kg/m3和和10103 kg/m3，甲甲球球挂挂在在甲甲弹弹簧簧测测力力计计下下，乙乙球球挂挂在在乙乙弹弹簧簧测测力力计计下下，并并且且让让金金属球全部没入水中，这时（属球全部没入水中，这时（）。）。A甲、乙两球所受到的浮力之比为甲、乙两球所受到的浮力之比为2:1 B甲、乙两球所受到的浮力之比为甲、乙两球所受到的浮力之比为1:2 C甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为8:9 D甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为甲、乙两个弹簧测力计的示数之比为11:12 运用浮力知识解决问题运用浮力知识解决问题例5甲、乙两个实心金属球，它们质量相同，其密度分别为5120运用浮力知识解决问题运用浮力知识解决问题【解析】解析】m甲甲m乙乙,甲甲:乙乙1:2，V甲甲:V乙乙2:1；根据根据 F浮浮水水g V排排，且，且V排排V物物 F浮甲浮甲:F浮乙浮乙2:1.分析物体受力：分析物体受力：F浮甲浮甲+F甲甲G甲甲 F浮乙浮乙+F乙乙G乙乙 提示：提示：分析物体受力分析物体受力A 选项正确选项正确C 选项正确选项正确G乙乙 F乙乙 F浮乙浮乙G甲甲 F甲甲 F浮甲浮甲运用浮力知识解决问题【解析】提示：分析物体受力A 选项正确C21 1阿基米德原理的探究实验阿基米德原理的探究实验2阿基米德原理的数学表达式阿基米德原理的数学表达式3阿基米德原理的公式讨论阿基米德原理的公式讨论4利用阿基米德原理的分析与计算利用阿基米德原理的分析与计算本课小结本课小结 1阿基米德原理的探究实验本课小结22
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